Progettazione di un impianto fotovoltaico grid connected con struttura policristallina - Gallico Marina (RC)
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L'impianto fotovoltaico oggetto della presente descrizione tecnica, la cui dimensione è calcolata sulla base dell’energia consumata dall’utenza, è in grado produrre energia da cedere all’utenza ed immettere l’energia eccedente in rete ENEL che viene quindi a fungere da accumulo e dalla quale l'utente potrà prelevare energia.
Descrizione dell’impianto
La falda di copertura dell’edificio in esame ha orientamento verso nord-est quindi risulterebbe non vantaggioso installare l’impianto in tale condizione a causa delle elevate perdite di rendimento. A seguito di tali considerazioni si è quindi scelto di realizzare una tettoia fotovoltaica sul lato opposto (con orientamento sud 0vest) con installazione di pannelli in silicio monocristallino (occupano meno spazio e sono leggermente più efficienti dei pannelli policristallini). I vantaggi di tale scelta sono svariati:
- Possibilità di orientamento ottimale.
- Notevoli benefici dovuti alla copertura e all’ombreggiamento degli spazi esterni antistanti l’abitazione
- Ottima ventilazione dei moduli.
L’impianto fotovoltaico sarà orientato verso sud-ovest con azimut = 54° e angolo di tilt= 0° e sarà composto da una schiera di pannelli fotovoltaici, suddivisi in stringhe, collegate in serie-parallelo; l'energia prodotta verrà inviata ad un sistema di conversione AC/DC (inverter) che la trasformerà da corrente continua ad alternata 230 Volt monofase e la immetterà nel circuito di distribuzione della rete utente alla quale sono collegati carichi elettrici. Fra il convertitore CC/CA ed il punto fiscale di consegna dell’energia verrà interposto un quadro di interfaccia e sezionamento provvisto di interruttori magnetotermici e protezioni idonee a consentire l’inserimento in rete dell’energia prodotta, in condizioni di massima sicurezza e garantire lo sgancio automatico qualora i parametri di tensione, frequenza e fase non fossero conformi a quelli presenti in rete. Sarà inoltre installato un contatore che provvederà a misurare l'energia prodotta dall'impianto ed effettivamente ceduta alla rete.
Utenze del sistema
Le utenze collegate al sistema sono quelle tipiche per l’illuminazione e gli elettrodomestici. Per determinare i consumi medi giornalieri si sono consultate le bollette Enel degli ultimi anni ipotizzando un consumo medio giornaliero che si attesterà per il 2011 e anni successivi intorno ai 7,5 kWh/giorno, pari ad un consumo annuo stimabile intorno ai 2753 kWh.
Dati tecnici dell’impianto
POTENZA NOMINALE IMPIANTO = 2,8 KWp
PRODUTTIVITA’ NETTA ANNUALE STIMATA = 4468,40 KWh/anno
ENERGIA INIETTATA IN RETE = 2950 KWh/anno
ENERGIA PRELEVATA DALLA RETE = 1230 KWh/anno
ENERGIA AUTOCONSUMATA= 1520 KWh/anno
PRODUTTIVITA’ NETTA TOTALE STIMATA (per 20 anni) = 85247,95 KWh
PRODUTTIVITA’ NETTA TOTALE STIMATA (per 25 anni) = 105257,70 KWh
Calcolo produzione dell’impianto fotovoltaico
IRRAGGIAMENTO SOLARE ANNUO DI REGGIO CAL. SU PIANO ORIZZ. = 1751 kWh/m² anno (Valore riportato nella norma UNI 10349).
COEFFICIENTE CORRETIVO DA APPLICARE = 0,93 (Azimut: 54°; Tilt 0°)
ENERGIA SOLARE INCIDENTE UTILE = (Irraggiamento solare annuale incidente su piano orizzontale) x (coeff. correttivo) =
= 1751 KWh/m² anno x 0,93 = 1628,43 KWh/m² anno
PERDITE DI RENDIMENTO : 23,50 %
PANNELLI: Conergy Power Plus 230p in silicio monocristallino (dim.: 1651 × 980 × 460 mm)
INVERTER: Power One Aurora PVI-3.0-OUTD
EFFICIENZA PANNELLI : 14,13 %
EFFICIENZA IMPIANTO : 78,60 %
EFFICIENZA COMPLESSIVA : 11,10 %
L’ENERGIA ELETTRICA FORNITA UNITARIA = (Energia solare incidente utile) x (efficienza pannelli) x (rendimento di conversione)== (1628,43 KWh/m²) x (14,13 % x 78,60%) = 180,86 kWh/m2
Dimensionamento dell’impianto fotovoltaico
SUP. NETTA IMPIANTO = (consumo annuo energia elettrica) : (energia elettrica unitaria)= (2753 kWha) : (180,86 kWh/m²) = 15,22 m2
SUPERFICIE UNITARIA DEL MODULO FV = 1651mm x 980mm = 1,62 m2
NUM. MODULI NECESSARI= (superficie lorda impianto fv) : (superficie unitaria pannello)= 19,5m2 : 1,62m2 = 12
POTENZA MAX NOMINALE MODULO = 230 Wp
POTENZA PICCO IMPIANTO FV = (num. moduli) x (potenza max. nominale modulo)= 12 x 230 Wp = 2,8 KW PRODUTTIVITA’ STIMATA LORDA IMPIANTO FOTOVOLTAICO = (Irraggiamento solare annuo Rc) x (Potenza impianto) =
= (1751 KWh/KWp) x (2,8 KWp) = 4902,8 KWh
PRODUTTIVITA’ NETTA IMPIANTO FV = (Produttività lorda) x (coeff. correttivo) – (efficienza pannelli) x (rendim. conversione)=
= 4468,40 KWh